在PCB設(shè)計中如何消除靜電釋放(ESD)

在設(shè)計中如何消除靜電釋放（）來自人體、環(huán)境甚至電子設(shè)備內(nèi)部的靜電對于精密的半導體芯片會造成各種損傷，例如穿透元器件內(nèi)部薄的絕緣層；損毀和元器件的柵極；器件中的觸發(fā)器鎖死;短路反偏的結(jié)；短路正向偏置的結(jié)；熔化有源器件內(nèi)部的焊接線或鋁線。為了消除靜電釋放對電子設(shè)備的干擾和破壞，需要采取多種技術(shù)手段進行防范。在板的設(shè)計當中，可以通過分層、恰當?shù)牟季植季€和安裝實現(xiàn)的抗設(shè)計。在設(shè)計過程中，通過預測可以將絕大多數(shù)設(shè)計修改僅限于增減元器件。通過調(diào)整布局布線，能夠很好地防范。以下是一些常見的防范措施。盡可能使用多層，相對于雙面而言，地平面和電源平面，以及排列緊密的信號線地線間距能夠減小共模阻抗和感性耦合，使之達到雙面的到。盡量地將每一個信號層都緊靠一個電源層或地線層。對于頂層和底層表面都有元器件、具有很短連接線以及許多填充地的高密度，可以考慮使用內(nèi)層線。對于雙面 來說，要采用緊密交織的電源和地柵格。電源線緊靠地線，在垂直和水平線或填充區(qū)之間，要盡可能多地連接。一面的柵格尺寸小于等于 ，如果可能，柵格尺寸應小于。確保每一個電路盡可能緊湊。盡可能將所有連接器都放在一邊。如果可能，將電源線從卡的中央引入，并遠離容易直接遭受影響的區(qū)域。在引向機箱外的連接器容易直接被 擊中下方的所有層上，要放置寬的機箱地或者多邊形填充地，并每隔大約的距離用過孑L將它們連接在一起。在卡的邊緣上放置安裝孔，安裝孔周圍用無阻焊劑的頂層和底層焊盤連接到機箱地上。裝配時，不要在頂層或者底層的焊盤上涂覆任何焊料。使用具有內(nèi)嵌墊圈的螺釘來實現(xiàn)與金屬機箱屏蔽層或接地面上支架的緊密接觸。

在每一層的機箱地和電路地之間，要設(shè)置相同的“隔離區(qū)”；如果可能，保持間隔距離為 。在卡的頂層和底層靠近安裝孔的位置，每隔沿機箱地線將機箱地和電路地用寬的線連接在一起。與這些連接點的相鄰處，在機箱地和電路地之間放置用于安裝的焊盤或安裝孔。這些地線連接可以用刀片劃開，以保持開路，或用磁珠高頻電容的跳接。如果電路板不會放入金屬機箱或者屏蔽裝置中，在電路板的頂層和底層機箱地線上不能涂阻焊劑，這樣它們可以作為電弧的放電極。要以下列方式在電路周圍設(shè)置一個環(huán)形地：除邊緣連接器以及機箱地以外，在整個外圍四周放上環(huán)形地通路。確保所有層的環(huán)形地寬度大于 0每隔用過孔將環(huán)形地連接起來。每隔用過孔將環(huán)形地連接起來。將環(huán)形地與多層電路的公共地連接到一起。對安裝在金屬機箱或者屏蔽裝置里的雙面板來說，應該將環(huán)形地與電路公共地連接起來。不屏蔽的雙面電路則應該將環(huán)形地連接到機箱地，環(huán)形地上不能涂阻焊劑，以便該環(huán)形地可以充當?shù)姆烹姲?，在環(huán)形地所有層上的某個位置處至少放置一個寬的間隙，這樣可以避免形成一個大的環(huán)路。信號布線離環(huán)形地的距離不能小于 m在能被 直接擊中的區(qū)域，每一個信號線附近都要布一條地線。電路要盡可能靠近對應的連接器。對易受影響的電路，應該放在靠近電路中心的區(qū)域，這樣其他電路可以為它們提供一定的屏蔽作用。通常在接收端放置串聯(lián)的電阻和磁珠，而對那些易被 擊中的電纜驅(qū)動器，也可以考慮在驅(qū)動端放置串聯(lián)的電阻或磁珠。通常在接收端放置瞬態(tài)保護器。用短而粗的線長度小于倍寬度，最好小于倍寬度連接到機箱地。從連接器出來的信號線

和地線要直接接到瞬態(tài)保護器，然后才能接電路的其他部分。在連接器處或者離接收電路 的范圍內(nèi)，要放置濾波電容。用短而粗的線連接到機箱地或者接收電路地長度小于倍寬度，最好小于倍寬度）信號線和地線先連接到電容再連接到接收電路。要確保信號線盡可能短。信號線的長度大于 時，一定要平行布一條地線。確保信號線和相應回路之間的環(huán)路面積盡可能小。對于長信號線每隔幾厘米便要調(diào)換信號線和地線的位置來減小環(huán)路面積。從網(wǎng)絡的中心位置驅(qū)動信號進入多個接收電路。確保電源和地之間的環(huán)路面積盡可能小，在靠近集成電路芯片每一個電源管腳的地方放置一個高頻電容。在距離每一個連接器范圍以內(nèi)放置一個高頻旁路電容。在距離每一個連接器范圍以內(nèi)放置一個高頻旁路電容。在可能的情況下，要用地填充未使用的區(qū)域，每隔 距離將所有層的填充地連接起來。確保在任意大的地填充區(qū)大約大于 X 的兩個相反端點位置處要與地連接。電源或地平面上開口長度超過 時，要用窄的線將開口的兩側(cè)連接起來。復位線、中斷信號線或者邊沿觸發(fā)信號線不能布置在靠近邊沿的地方。將安裝孔同電路公地連接在一起，或者將它們隔離開來。金屬支架必須和金屬屏蔽裝置或者機箱一起使用時，要采用一個零歐姆電阻實現(xiàn)連接。確定安裝孔大小來實現(xiàn)金屬或者塑料支架的可靠安裝，在安裝孔頂層和底層上要采用大焊盤，底層焊盤上不能采用阻焊劑，并確保底層焊盤不采用波峰焊工藝進行焊接。不能將受保護的信號線和不受保護的信號線并行排列。要特別注意復位、中斷和控制信號線的布線。要采用高頻濾波。遠離輸入和輸出電路。遠離電路板邊緣。要插入機箱內(nèi)，不要